400 kW untuk rumah sakit: pasokan ganda + transformator kering N+1 + UPS 200 kVA + diesel 500 kVA
2× SCB13-400/10 N+1 · diesel 500 kVA · UPS 200 kVA/15 menit · isolasi medis IT
1 · TL;DR Conclusion
Kesimpulan: rumah sakit 400 kW menggunakan 2 transformator kering SCB13-400/10 (N+1) + diesel cadangan 500 kVA + UPS 200 kVA/15 menit — total peralatan $200.667. Pasokan ganda 10 kV dengan transfer otomatis (peralihan 2 detik) + isolasi IT medis menjaga beban kritis/kelas 1 tetap hidup pada pembebanan transformator 84% dalam kondisi N-1.
- •Redundansi N+1: 2 transformator kering SCB13-400/10 — satu gangguan masih menanggung 84% permintaan (putusan N-1: lulus).
- •Pasokan ganda: jaringan 10 kV + diesel siaga 500 kVA — transfer otomatis dalam 2 dtk < 15 dtk pemadaman yang diizinkan.
- •UPS online 200 kVA (15 mnt / 40 kWh) melewati pemadaman tingkat ms untuk beban IT medis / ICU 120 kW.
- •Isolasi IT medis (ES710) + perlindungan busur api (ARB6, Cat 1) + sirkuit khusus kebakaran dengan ATS transfer akhir.
- •TCO transformator: meningkatkan ke paduan amorf SH15 menghemat ≈ $694/tahun (pengembalian ≈ 1,2 tahun pada pembebanan 84%).
2 · Solution Overview
Rumah sakit adalah beban keandalan yang paling menuntut: ruang operasi, ICU, dan alat bantu hidup tidak mentoleransi gangguan, sehingga seluruh fasilitas dirancang sebagai kelas-1 (400 kW), dengan 320 kW kritis dan 120 kW beban sensitif TI medis. Skema ini menumpuk pasokan ganda 10 kV + transfer otomatis + diesel + UPS, plus isolasi IT medis dan pembumian ekipotensial, memenuhi IEC 60364-7-710 untuk lokasi medis grup-2.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 320 kW | 100% |
| Diesel 400 kW | backup | 0 kW | 0% |
| UPS 200 kVA | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
① Klasifikasikan beban terlebih dahulu (400 kW → kelas-1 & kritis)
Bagi 400 kW menjadi penerangan 60 kW, daya 280 kW, sensitif 120 kW (IT medis / ICU), kritis 320 kW, kebakaran 60 kW. Menurut IEC 60364 seluruh rumah sakit adalah kelas-1 (400 kW); beban kritis 320 kW memerlukan sumber darurat — dasar untuk suplai ganda + diesel + UPS.
② Suplai ganda + campuran sumber darurat
Jaringan 10 kV (dasar) + diesel 500 kVA (siaga/cadangan) + UPS 200 kVA (cadangan). allowedOutage = 15 s menggerakkan transfer otomatis diesel dalam 2 s; beban sensitif 120 kW membutuhkan tingkat ms, maka UPS online 200 kVA.
③ Redundansi transformator N+1
Permintaan 320 kW / 0,9 PF ≈ 356 kVA → 2× SCB13-400/10 tipe kering (N+1). Tipe kering dipilih untuk keselamatan kebakaran dalam ruangan (tanpa oli); N+1 menjaga pembebanan 84% setelah satu unit trip.
④ Distribusi LV + bus-tie + sakelar transfer
Panel LV MNS dengan panel masuk + bus-tie + feeder; ATS-630 (jaringan/diesel), STS-630 (transfer statis UPS), GATS-630 (transfer akhir kelas-1), FATS-630 (transfer akhir kebakaran).
⑤ Proteksi & selektivitas
Koordinasi 50/51 (masuk 0,6 s → transformator 0,3 s), arc-flash ARB6 (Cat 1, 1,58 cal/cm²); hubung singkat LV 14,15 kA → 25 kA pemutusan (margin 1,8×).
⑥ Sistem terisolasi IT medis
Beban IT medis 120 kW (OK, ICU) berada pada suplai daya terisolasi ES710 dengan pemantauan isolasi — gangguan pertama memberi alarm tetapi tidak trip; UPS ruang operasi 20 kVA dikutip per proyek.
⑦ Pemeriksaan kebakaran + pentanahan + keandalan
Beban kebakaran 60 kW pada sirkuit khusus dengan ATS transfer akhir; pentanahan ekipotensial TN-S (18 batang); EPS 60 kW penerangan darurat; putusan N-1 lulus.
Pain Points → Solution → Evidence
Bahkan pemadaman 15 detik dapat mengganggu operasi atau ventilator
Pasokan ganda 10 kV + transfer otomatis (2 s) + UPS 200 kVA (daya tahan 15 menit)
Verdikt nMinus1 lulus, switchTimeS 2 s < allowedOutageS 15 s; upsBattery runtimeMin 15
Gangguan tanah pertama yang memicu sirkuit IT medis akan mengganggu operasi
Pasokan terisolasi IT medis (ES710) dengan pemantauan isolasi — alarm pada gangguan pertama, tanpa trip
BOM mencakup 'Catu daya terisolasi IT medis ES710' + 'Sistem isolasi IT medis'
Kegagalan satu transformator akan memadamkan seluruh rumah sakit
2× SCB13-400/10 N+1 — satu unit mati masih melayani 84% permintaan
nMinus1 loadingPctAfter 84%, verdikt lulus
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| totalKw (beban terhubung) | 400 kW | jumlah daya pengenal semua peralatan | menentukan ukuran transformator / genset / UPS permintaan 320 kW pada Kd 0,8 |
| loadGrade1 / loadCritical | 400 / 320 kW | IEC 60364 kelas-1 = rumah sakit | mewajibkan pasokan ganda + diesel darurat + UPS kelas-2/3 = 0 — semuanya kelas-1 |
| allowedOutage | 15 s (s15) | persyaratan pasokan kelas-1 | ATS diesel dalam 2 s; beban sensitif mendapat UPS IT medis butuh tingkat ms → jembatan UPS |
| transformer redundancy | N+1 (2× 400 kVA) | SCB13 tipe kering, dalam ruangan | pembebanan 84% setelah N-1 tunggal = pembebanan 80% tetapi tanpa redundansi |
| loadSensitive (medical IT) | 120 kW | OK + ICU + penunjang hidup | UPS 200 kVA + pasokan terisolasi ES710 berskala linier dengan jumlah OK |
| largestMotorKw / start mode | 37 kW / lembut | chiller HVAC / penanganan udara | soft-start membatasi penurunan tegangan motor lebih besar → VFD |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Keandalan (N-1)
Klik 'Kegagalan jaringan': diesel mengambil alih dalam 2 detik, tegangan terminal tetap terjaga; skenario N-1: satu transformator keluar masih 84% pembebanan (putusan: lulus).
Kualitas daya
IT medis + UPS memberikan pasokan bersih ke beban sensitif; THDi 15% di sisi LV, UPS konversi ganda online menghilangkan gangguan jaringan.
Gangguan & proteksi
Hubung singkat LV 14,15 kA → pemutusan 25 kA (margin 1,8×); arc-flash Cat 1 (1,41 kal/cm²); proteksi utama 0,6 detik.
Other views (shown): Aliran beban · Tegangan · Kerugian · Gangguan dan perlindungan · Lingkungan
7 · Economics & Payback
Total peralatan $200.667 (tingkat kelayakan). Ini adalah jaringan + diesel + UPS — tanpa PV/penyimpanan, jadi kasus finansialnya adalah ketersediaan, bukan penghematan energi. Dua tuas yang dapat dikuantifikasi: TCO transformator (paduan amorf SH15 menghemat ≈ $694/tahun, pengembalian 1,2 tahun) dan kerugian (3,8 kW ≈ $9.918/tahun pada $0,12/kWh).
8 · FAQ
Transformator apa yang dibutuhkan rumah sakit 400 kW?
Mengapa N+1 bukan satu unit 630 kVA?
Ukuran UPS apa untuk ruang operasi?
Seberapa cepat diesel mengambil alih setelah pemadaman listrik?
Apakah isolasi medis IT wajib?
Bagaimana beban kebakaran ditangani?
Transformator tipe kering atau terendam minyak untuk rumah sakit?
Berapa biaya skema ini?
Bagaimana cara mengurangi tagihan energi transformator?
Special Considerations
- Isolasi IT medis (ES710) dan UPS ruang operasi adalah 'harga berdasarkan permintaan' (poa) — tidak termasuk dalam total, kutip terpisah.
- Diesel 500 kVA membawa 400 kW kelas 1 pada ≈ 100% pembebanan — verifikasi profil beban dan margin cadangan ekspansi.
- Ssc (hubung singkat jaringan 500 MVA) diasumsikan — konfirmasi tingkat gangguan aktual dengan utilitas untuk pengaturan proteksi & kabel final.
- Arc-flash Cat 1 (1,41 kal/cm²) bersifat preliminer — studi IEEE 1584 formal oleh insinyur berkualifikasi diperlukan sebelum izin.
- Gambar adalah hasil skematik yang menunggu penyempurnaan oleh institut desain; semua angka adalah perkiraan tingkat kelayakan.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Pasokan Peralatan Konvensional & Tenaga Surya Terpadu
Dari desain sistem distribusi tenaga listrik hingga energi surya — trafo, switchgear, gardu induk, dan peralatan tenaga surya, berukuran dan ditempatkan di satu tempat. Gunakan kalkulator kami untuk mendapatkan tagihan bahan lengkap dan harga FOB.